践行者初中物理电学典题详解第898题

解析:1分析电图路可知:
①R0与R串联,
②A表测量电路中的电流I,
③当小桶中无液体时,
R接入电路中的阻值最大,
当给小桶中缓慢装入某液体时,
P下滑,R接入电路中的阻值变小,
因为R0不变,
所以此时R总=R0+R变小,
由I=U/R总可知,
当U不变时,I变大。
2当小桶中没有装入液体时:
2.1由题意可知:
①U=12V,②Imin=0.2A;
2.2因为不计弹簧、滑片和小桶的质量,
所以此时弹簧所受到的拉力F=0;
2.3由乙图R-F图像可知:
当F=0时,Rmax=50Ω,
则R0=U/Imin-Rmax=12V/0.2A-50Ω=10Ω。
3当小桶中装有某种液体时:
3.1由题意可知:I=0.3A,
则R接入电路中的阻值为
R=U/I-I0=12V/0.3A-10Ω=30Ω;
3.2由乙图R-F图像可知:
当R=30Ω时,F=0.4N;
3.3由力的相互作用可知:
弹簧对桶的拉力F'=0.4N;
3.4因为不计小桶的质量,
所以由平衡条件可知:
小桶中液体的重力G=F'=0.4N,
则液体的质量m=G/g
=0.4N/10N/kg=0.04kg;
3.5由题意可知:
液体的体积V=V桶=40cm³=40×10⁻⁶m³,
则液体的密度ρ=m/V
=0.04kg/40×10⁻⁶m³=1×10³kg/m³。
4电路中的电源使用一段时间后,电源电压U会降低。当用此装置测量液体密度时,若仍将电源电压视为12V,根据R=U/I算出的总电阻会偏大,得到的变阻器R接入电路的阻值也会偏大,进而得到的弹簧所受拉力偏小,则测得的液体的重力也会偏小,亦即质量会偏小,故根据ρ=m/V可知,会导致所测液体的密度偏小。
综上,答案分别为为:(1)增大;(2)电路中定值电阻R0的阻值为10Ω;(3)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3A,液体密度为1×10³kg/m³;(4)偏小。
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